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官29断块整体调驱调剖治理技术的应用

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摘要: 依据断块整体开况和油藏开发存在问题,筛选化学体系,优化工艺设计参数,提高油藏的整体调驱治理效果,取得最终的技术认识。

Abstract: Based on the overall development situation of the fault block and the existing problems in petroleum reservoir exploitation, the chemical system is screened and process design parameters are optimized, to enhance the overall profile control effect of the oil reservoir, and obtain the final technical knowledge.

关键词: 断块整体开发;存在问题;体系筛选;优化参数;治理效果

Key words: overall development of the fault block;existing problem;system screening;to optimize parameters;control effect

1 断块整体开况

29断块构造位置位于黄骅坳陷南区孔店构造带孔东断裂以西,受孔东断层控制的被断层复杂化的单斜构造,属于孔东断层上升盘。主要目的层为枣Ⅰ-Ⅲ油组,油藏埋藏较浅,主力油层在1550-1750m,油藏类型为岩性――构造油气藏。断块地质储量256×104t,含油面积2.4km2。储层物性以中孔中高渗为主,平均孔隙度22%,渗透率626×10-3μm2。断块属正常温压系统,原始地层压力16.36MPa,压力系数0.995,地层温度69℃。断块属于复杂断块油藏,人工注水驱动。原油性质较差,属重质高含蜡原油,地面脱气原油密度0.912,粘度281.3mPa.s,凝固点19℃,含蜡17.66%,含胶25.1%,地层水水型为CaCl2,总矿化度19887mg/L。断块属于典型的复杂油藏。

2 注水开发存在问题

断块1975年投入开发,油井5口,日产油25t/d。2000年以后先后经历过两轮次扩边和加密调整,完善了注采井网。截止2012年12月,官29断块共有油井38口,开井24口,日产油151t/d,综合含水87.8%,采油速度2.16%,采出程度32.9%,自然递减27.5%,综合递减23%;共有注水井17口,开11口,日注水平520m3/d,月注采比0.405,累计注采比1.21。

断块注采关系明确,油井见效明显,水驱控制储量控制程度66.97%,油层连通程度48.18%,双多向受益井比例52%。但受储层非均质强等因素的影响,在注水开发过程中,存在较为严重的层内、平面和层间矛盾。注水水窜现象突出,注水井采用温和注水方式生产,配注量35m3/d,注采比偏低,导致区块地层压力由2008年的12.66MPa下降至2013年的7.36MPa,存水率为-11.66%。同时,油藏采油速度高,自然递减大,为缓解油藏的注水开发矛盾,提高油藏注水开发效果和水平,决定实施断块整体调驱治理

3 调驱化学体系的筛选

对常规的低温油藏,普通预交联和有机凝胶等都要能满足治理需求,能适应应用的调驱体系种类多、品种齐全的要求。但对于官29断块这种高温、高盐油藏来说,常规的调驱体系耐温性能差,有效期短,无法满足现场条件。因此,技术人员针对油藏特点,开展了大量的室内实验和研究,并筛选出了耐温耐盐性能良好、且与油藏条件相匹配的预交联和有机凝胶体系,它们能适应高温高盐的油藏特点,且能满足该断块的调驱治理需求。新筛选的两种化学调驱体系特点介绍如下。

3.1 预交联化学体系 该体系具有以下特点:一是预交联颗粒由粘土、聚合物等药剂在地面合成,通过烘干、粉碎、分筛制备形成,它封堵和抗剪切强度大,遇水可膨胀,抗温、抗盐性良好,对中低温、高温油藏都适用,耐盐性能良好;二是预交联颗粒有多种粒径可供选择,分布范围广,膨胀倍数高达5-30倍、膨胀速度快;三是预交联颗粒在搅拌罐中与水混合后,吸水变软,易被调驱泵抽吸,注入性能好,注入地层后,在外力作用下很容易在油藏的多孔介质中运移,表现出“变形――通过――再变形――再运移”的特性,这种不断运移和形变运移可扩大调驱调剖治理半径,扩大涉及范围和体积,从而实现调剖液流的深部转向。

3.2 耐盐型有机凝胶化学体系 该有机凝胶化学体系由包括聚合物、交联剂及稳定剂等多种组份,在地面按照不同组份的先后顺序混合配制,混合的初期粘度能达到5000-8000mpa.s,不影响调驱泵的抽吸注入。当体系混合液注入地层后,地层温度等条件下发生化学反应,缓慢交联,最终形成高强度凝胶,粘度能达到30000-60000mpa.s,适用于封堵油藏注水开发后形成的优势通道,又能扩大注水的波及体积。该化学体系能根据不同油藏特点和治理需求,通过加入不同浓度的聚合物、交联剂和稳定剂等,有效地调控体系反应成胶时间和强度;也可通过不同强度来控制爬坡压力和注入用量,能满足油藏的浅、深部调驱调剖等治理需求。

4 优化工艺设计参数

对官29中孔中渗、注入压力相对较高的油藏,调驱治理实施过程中的参数十分重要。颗粒类粒径和浓度应用合理,易造成封堵强度高、压力上升幅度大,造成治理后注水困难;或施工排量控制不当,易造成施工过程堵剂下沉,发生埋层事故。因此,此类油藏的施工参数的控制尤为重要。根据实验研究和模拟实验,通过相应的计算确定了适合油藏特点的施工参数。①根据复杂断的油藏不同注水井组的生产实际,在选择“预交联+有机凝胶”组合体系时,颗粒的粒径分别选用1mm、1-2mm和2-3mm三种类型,注入浓度0.3-0.5%、0.5-0.7%,颗粒段塞调驱液用量占总注入量40-50%;有机凝胶浓度中不同组份的浓度控制在0.3-0.4%,段塞用量占50-60%。②为有效提高治理效果,降低自然递减速度,通过对油藏开发矛盾和潜力的深入研究,选取6口注水井实施整体治理,因断块主力生产层薄,调驱液的处理半径按0.15倍井距计算,即15-25米;平均单井调驱液用量1600-2900方。受断块油层出砂及正常配注量低等因素影响,防止堵剂进入造成油层伤害和污染,注入排量严格控在3-4方/小时,爬坡压力控制在1.5-2.5MPa。③调驱治理采用不动管柱敲施工,先注入预交联封堵油藏的优势注入水通道,待压力上升一定幅度后,再注入耐盐有机凝胶扩大波及体积和面积。在实施过程中,调驱液采取分段、多段塞注入,减缓连续注入造成的油井产量大幅波动,每个有机凝胶段塞注入完成后候凝4-5天。

5 治理效果

通过对断块6个注水井组的整体、集中治理,断块的注水开发指标得到明显改善,夯实了断块的稳产基础,提高了油藏开发技术水平。①治理后6个井组的充满系数FD平均由0.45上升到0.78,90分钟压降曲线由5.84MPa降至3.2MPa,下降了2.364MPa;在注水量相近条件下,油压平均由10.5上升至12.7MPa,上升2.12MPa;启动压力上升2.8MPa,注水井的指标明显改善,表明整体调驱治理效果明显。②断块开展整体调驱治理后,调驱措施有效率达100%,在有效期内实现纯增油2280吨,控递减增油3648吨,创造了良好的经济效益。③断块油层动用程度稳中有升,达到68.5%;含水上升率稳定在6.2,油藏水驱开发指标得到改善,区块稳产基础加强。

6 取得认识

①通过应用预交联+耐盐有机凝胶体系,能有效地治理官29断块的油藏开发矛盾,提高非均质、高速开发油藏的开发效果。②对配注量低、注水易窜的敏感油藏,在调驱施工时,可选择适宜的调驱体系,降低施工注入排量和爬坡压力等参数,减缓调驱施工过程中的油井产量大幅波动,也能减轻对弱动用层的污染主伤害。

参考文献:

[1]刘一江,王香增,等.化学调剖堵水技术[M].石油工业出版社,2002,8.

[2]李文华,李颖川,等.采油工程[M].中国石化出版社,2004,8.

[3]杜永慧,刘长松,刘文梅,秦涛,宋新华,周芮莹.整体调驱优化设计在东区沙二上1油藏的应用[J].断块油气田,2004(02).